010A3350现代密码学

010A3350现代密码学
010A3350现代密码学

《现代密码学》教学大纲

课程英文名称:Modern Cryptology

课程编号:010A3350 学时:54 学分:3.0

一、课程教学对象

本课程教学对象为五邑大学数学与计算科学学院信息与计算科学专业和数学与应用数学专业的本科学生。

二、课程性质、目的和任务

课程性质:现代密码学是五邑大学数学与计算科学学院信息与计算科学专业和数学与应用数学专业本科学生选修的专业模块课程。信息化是当今世界经济与社会发展的大趋势,其安全性也成为人们日益关切问题。密码学技术为现代电子商务、网络安全等的必备工具。

目的和任务:本课程旨在介绍流密码学、分组密码学、公钥密码学、数字签名、消息认证和密码协议等,使学生对密码学有一个清晰完整的认识。在本课程的学习过程中,学生要掌握一定的相关的理论基础知识;同时通过阅读参考文献,了解密码学的新发展、新动态,加强知识的深度和广度。通过本课程的学习,学生要了解现代密码学的基本概念,建立信息安全的模型;掌握单钥、公钥密码体制,密钥管理,消息认证和杂凑算法,数字签名和密码协议等密码学的主要内容。

三、对先修课的要求

学生在学习本课之前,应先修课程:数学分析、高等代数、离散数学、概率论与数理统计、初等数论。

四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议(总学时数: 54)

本课程授课计划54学时,其中理论部分44学时,实验10学时。理论部分(44学时)基本要求和安排如

下:

第1章现代密码学概论(5学时)

1.1 信息安全面临的威胁1.2 信息安全的模型

1.3 密码学基本概念

1.4 几种古典密码(C)(C)(A)(A)

第2章流密码(9学时)

2.1 流密码的基本概念

2.2 线性反馈移位寄存器

2.3 线性移位寄存器的一元多项式表示2.4 m序列的伪随机性

2.5 m序列密码的破译

2.6 非线性序列(A)(A)(A)(C)(B)(C)

第3章分组密码体制(4学时)

3.1 分组密码概述

3.2 数据加密标准

3.3 差分密码分析与线性密码分析(A)(C)(C)

3.4 分组密码的运行模式3.5 IDEA

3.6 AES 算法——Rijndael (C)(C)(B)

第4章公钥密码(10学时)

4.1 密码学中一些常用的数学知识4.2 公钥密码体制的基本概念

4.3 RSA算法

4.4 背包密码体制

4.5 Rabin密码体制

4.6 NTRU公钥密码系统

4.7 椭圆曲线密码体制

4.8 基于身份的密码体制(A)(A)(A)(C)(B)(C)(C)(C)

第5章密钥分配与密钥管理(6学时)

5.1 单钥加密体制的密钥分配5.2 公钥加密体制的密钥管理5.3 密钥托管

5.4 随机数的产生

5.5 秘密分割(A)(A)(C)(C)(A)

第6章消息认证和杂凑算法(4学时)

6.1 消息认证码6.2 杂凑函数

6.3 MD5杂凑算法6.4 安全杂凑算法6.5 HMAC (A)(A)(C)(C)(C)

第7章数字签字和密码协议(6学时)

7.1 数字签字的基本概念7.2 数字签字标准

7.3 其他签字方案

7.4 认证协议

7.5 身份证明技术

7.6 其他密码协议(A)(A)(C)(C)(C)(C)

五、实验内容和实验要求

1.基本要求

本课程实践性较强,必须理论联系实际。通过实验使学生对各种密码体制及其应用有一定的感性认识,加深对对称密码体制、公钥密码体制、密钥管理和数字签名等的理解,熟悉一些加密软件。学会撰写实验报告。实验需结合PGP和Mathematica等软件进行。实验内容分为验证性实验和设计性实验,其中实验三和实验五需要二人合作完成。

2.实践教学安排

实验教学部分共10学时,具体安排如下:

实验一PGP和Mathematica的使用(2学时)

实验内容:用PGP生成密钥对;用Mathematica求解模运算和模幂运算等。

基本要求:用PGP生成自己的密钥对,用Mathematica求解要有程序和结果。

实验二古典密码实验(2学时)

实验内容:用Mathematica(也可以选用其它软件和其它计算机语言)编程完成课本11页第1题和第2题的计算,并验证例题1-2的多表密码加解密的Mathematica程序。

基本要求:有程序和运行结果。

实验三加密解密实验(2学时)

实验内容:(1) 用PGP进行加、解密实验; (2) 用Mathematica实现课本93页的例题4-25的RSA密码体制,并用其他内容进行加解密。

基本要求:两两一组相互加解密;并要求有程序和运行结果。

实验四秘密分割门限方案设计实验(设计性)(2学时)

实验内容:以教材138页例题5-5为例,用Mathematica实现基于中国剩余定理的门限方案并进行检验。

基本要求:要求有实现门限方案的程序及其使用说明和检验结果。

实验五签字认证实验(2学时)

实验内容:(1) 用PGP进行带加密的签名、认证实验; (2) 用Mathematica实现基于RSA密码体制的签名和认证。

基本要求:两两一组相互签名和认证;并要求有程序和运行结果。

六、教材及参考书

1.理论课教材:

杨波. 现代密码学(第二版)[M]. 北京: 清华大学出版社, 2007.

2. 实验课教材:

现代密码学实验指导书(自编).

3.主要参考文献:

[1]陈鲁生, 沈世溢. 现代密码学[M]. 北京:科学出版社,2002.

[2]王衍波, 薛通. 应用密码学[M]. 北京:机械工业出版社,2003.

[3]孙淑玲. 应用密码学[M]. 北京:清华大学出版社,2004.

[4]章照之. 现代密码学基础[M]. 北京:北京邮电大学出版社,2004.

[5]张焕国, 刘玉珍. 密码学引论[M]. 武汉:武汉大学出版社,2003.

[6]Wade Trappe, Lawrence C. Washington著. 邹红霞, 许鹏文, 李勇奇译. 密码学概论[M]. 北京:人民邮

电出版社,2004.

[7]杨义先,孙伟,钮心忻. 现代密码新理论[M]. 北京:科学出版社,2004.

[8]Gilles Brassard. Modern Cryptology [M]. Berlin:Springer-Verlag Berlin Heidelberg,1988.

七、考核方式

本课程考核方式为闭卷考查。结合平时的作业和实验综合评定成绩,其中考核成绩占总成绩的70%,平时的作业和实验等占30%。

执笔人:邹祥福编写日期:2010-5-7

审核人:欧见平日期:2010.8.31

现代密码学期终考试试卷和答案

一.选择题 1、关于密码学的讨论中,下列(D )观点是不正确的。 A、密码学是研究与信息安全相关的方面如机密性、完整性、实体鉴别、抗否认等的综 合技术 B、密码学的两大分支是密码编码学和密码分析学 C、密码并不是提供安全的单一的手段,而是一组技术 D、密码学中存在一次一密的密码体制,它是绝对安全的 2、在以下古典密码体制中,属于置换密码的是(B)。 A、移位密码 B、倒序密码 C、仿射密码 D、PlayFair密码 3、一个完整的密码体制,不包括以下(?C?? )要素。 A、明文空间 B、密文空间 C、数字签名 D、密钥空间 4、关于DES算法,除了(C )以外,下列描述DES算法子密钥产生过程是正确的。 A、首先将DES 算法所接受的输入密钥K(64 位),去除奇偶校验位,得到56位密钥(即经过PC-1置换,得到56位密钥) B、在计算第i轮迭代所需的子密钥时,首先进行循环左移,循环左移的位数取决于i的值,这些经过循环移位的值作为下一次 循环左移的输入 C、在计算第i轮迭代所需的子密钥时,首先进行循环左移,每轮循环左移的位数都相同,这些经过循环移位的值作为下一次循 环左移的输入 D、然后将每轮循环移位后的值经PC-2置换,所得到的置换结果即为第i轮所需的子密钥Ki 5、2000年10月2日,NIST正式宣布将(B )候选算法作为高级数据加密标准,该算法是由两位比利时密码学者提出的。 A、MARS B、Rijndael C、Twofish D、Bluefish *6、根据所依据的数学难题,除了(A )以外,公钥密码体制可以分为以下几类。 A、模幂运算问题 B、大整数因子分解问题 C、离散对数问题 D、椭圆曲线离散对数问题 7、密码学中的杂凑函数(Hash函数)按照是否使用密钥分为两大类:带密钥的杂凑函数和不带密钥的杂凑函数,下面(C )是带密钥的杂凑函数。 A、MD4 B、SHA-1

现代密码学 学习心得

混合离散对数及安全认证 摘要:近二十年来,电子认证成为一个重要的研究领域。其第一个应用就是对数字文档进行数字签名,其后Chaum希望利用银行认证和用户的匿名性这一性质产生电子货币,于是他提出盲签名的概念。 对于所有的这些问题以及其他的在线认证,零知识证明理论成为一个非常强有力的工具。虽然其具有很高的安全性,却导致高负荷运算。最近发现信息不可分辨性是一个可以兼顾安全和效率的性质。 本文研究混合系数的离散对数问题,也即信息不可识别性。我们提供一种新的认证,这种认证比因式分解有更好的安全性,而且从证明者角度看来有更高的效率。我们也降低了对Schnorr方案变形的实际安全参数的Girault的证明的花销。最后,基于信息不可识别性,我们得到一个安全性与因式分解相同的盲签名。 1.概述 在密码学中,可证明为安全的方案是一直以来都在追求的一个重要目标。然而,效率一直就是一个难以实现的属性。即使在现在对于认证已经进行了广泛的研究,还是很少有方案能兼顾效率和安全性。其原因就是零知识协议的广泛应用。 身份识别:关于识别方案的第一篇理论性的论文就是关于零知识的,零知识理论使得不用泄漏关于消息的任何信息,就可以证明自己知道这个消息。然而这样一种能够抵抗主动攻击的属性,通常需要许多次迭代来得到较高的安全性,从而使得协议或者在计算方面,或者在通信量方面或者在两个方面效率都十分低下。最近,poupard和stern提出了一个比较高效的方案,其安全性等价于离散对数问题。然而,其约减的代价太高,使得其不适用于现实中的问题。 几年以前,fiege和shamir就定义了比零知识更弱的属性,即“信息隐藏”和“信息不可分辨”属性,它们对于安全的识别协议来说已经够用了。说它们比零知识更弱是指它们可能会泄漏秘密消息的某些信息,但是还不足以找到消息。具体一点来说,对于“信息隐藏”属性,如果一个攻击者能够通过一个一次主动攻击发现秘密消息,她不是通过与证明者的交互来发现它的。而对于“信息不可分辨”属性,则意味着在攻击者方面看来,证据所用的私钥是不受约束的。也就是说有许多的私钥对应于一个公钥,证据仅仅传递了有这样一个私钥被使用了这样一个信息,但是用的是哪个私钥,并没有在证据传递的信息中出现。下面,我们集中考虑后一种属性,它能够提供一种三次传递识别方案并且对抗主动攻击。Okamoto 描述了一些schnorr和guillou-quisquater识别方案的变种,是基于RSA假设和离散对数子群中的素数阶的。 随机oracle模型:最近几年,随机oracle模型极大的推动了研究的发展,它能够用来证明高效方案的安全性,为设计者提供了一个有价值的工具。这个模型中理想化了一些具体的密码学模型,例如哈希函数被假设为真正的随机函数,有助于给某些加密方案和数字签名等提供安全性的证据。尽管在最近的报告中对于随机oracle模型采取了谨慎的态度,但是它仍然被普遍认为非常的有效被广泛的应用着。例如,在这个模型中被证明安全的OAPE加密

现代密码学:第55讲 后量子密码学

现代密码学 第五十五讲后量子密码学信息与软件工程学院

第五十七讲后量子密码学 量子计算对密码学的影响 后量子密码学的研究方向

量子计算对密码学的威胁 ?贝尔实验室,Grove算法,1996年 ?针对所有密码(包括对称密码)的通用的搜索破译算法 ?所有密码的安全参数要相应增大 ?贝尔实验室,Shor算法,1994年 ?多项式时间求解数论困难问题如大整数分解问题、求解离散对数问题等?RSA、ElGamal、ECC、DSS等公钥密码体制都不再安全

量子计算对密码学的威胁(续) 密码算法类型目的受大规模量子计算机的影响 AES对称密钥加密密钥规模增大SHA-2, SHA-3Hash函数完整性输出长度增加RSA公钥密码加密,签名,密钥建立不再安全ECDSA,ECDH公钥密码签名,密钥交换不再安全DSA公钥密码签名不再安全

量子计算机的研究进展 ?2001年,科学家在具有15个量子位的核磁共振量子计算机上成功利用Shor算法对15进行因式分解。 ?2007年2月,加拿大D-Wave系统公司宣布研制成功16位量子比特的超导量子计算机,但其作用仅限于解决一些最优化问题,与科学界公认的能运行各种量子算法的量子计算机仍有较大区别。 ?2009年11月15日,世界首台可编程的通用量子计算机正式在美国诞生。同年,英国布里斯托尔大学的科学家研制出基于量子光学的量子计算机芯片,可运行Shor算法。 ?2010年3月31日,德国于利希研究中心发表公报:德国超级计算机成功模拟42位量子计算机。 ?2011年5月11日, 加拿大的D-Wave System Inc. 发布了一款号称“全球第一款商用型量子计算机”的计算设备“D-Wave One”。

现代密码学课后题答案

《现代密码学习题》答案 第一章 判断题 ×√√√√×√√ 选择题 1、1949年,( A )发表题为《保密系统的通信理论》的文章,为密码系统建立了理论基础,从此密码学成了一门科学。 A、Shannon B、Diffie C、Hellman D、Shamir 2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成,而其安全性是由( D)决定的。 A、加密算法 B、解密算法 C、加解密算法 D、密钥 3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限,利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力(如时间、空间、资金等资源),那么该密码系统的安全性是( B )。 A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全 4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不通,密码分析一般可分为4类:唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击,其中破译难度最大的是( D )。 A、唯密文攻击 B、已知明文攻击 C、选择明文攻击 D、选择密文攻击 填空题: 5、1976年,和在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想,从而开创了现代密码学的新领域。 6、密码学的发展过程中,两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。 7、密码学是研究信息寄信息系统安全的科学,密码学又分为密码编码学和密码分析学。 8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法 5部分组成的。 9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案,从使用密钥策略上,可分为对称和非对称。 10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制,它包括分组密码和序列密码。 第二章 判断题: ×√√√ 选择题: 1、字母频率分析法对(B )算法最有效。 A、置换密码 B、单表代换密码 C、多表代换密码 D、序列密码 2、(D)算法抵抗频率分析攻击能力最强,而对已知明文攻击最弱。 A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码

密码学级考卷A卷 答案

试题 2015 年~ 2016 年第1 学期 课程名称:密码学专业年级: 2013级信息安全 考生学号:考生姓名: 试卷类型: A卷■ B卷□考试方式: 开卷□闭卷■……………………………………………………………………………………………………… 一. 选择题(每题2分,共20分) 1.凯撒密码是有记录以来最为古老的一种对称加密体制,其加密算法的定义为, 任意,,那么使用凯撒密码加密SECRET的结果是什么()。 A. UGETGV B. WIGVIX C. VHFUHW D. XIVGIW 2.在一下密码系统的攻击方法中,哪一种方法的实施难度最高的()。 A. 唯密文攻击 B. 已知明文攻击 C. 选择明文攻击 D. 选择文本攻击 3.仿射密码顺利进行加解密的关键在于保证仿射函数是一个单射函数,即对于 任意的同余方程有唯一解,那么仿射密码的密钥空间大小是()。(表示中所有与m互素的数的个数) A. B. C. D. 4.为了保证分组密码算法的安全性,以下哪一点不是对密码算法的安全性要求

()。 A. 分组长度足够长 B. 由密钥确定置换的算法要足够复杂 C. 差错传播尽可能地小 D. 密钥量足够大 5.以下哪一种分组密码工作模式等价于同步序列密码()。 A. 电码本模式(ECB模式) B. 密码分组链接模式(CBC模式) C. 输出反馈模式(OFB模式) D. 密码反馈模式(CFB模式) 6.以下对自同步序列密码特性的描述,哪一点不正确()。 A.自同步性 B.无错误传播性 C.抗主动攻击性 D.明文统计扩散性 7.如下图所示的线性移位寄存器,初始值为,请问以下哪 一个选项是正确的输出序列()。 A. B. C. D. 8.以下关于消息认证码的描述,哪一点不正确()。 A.在不知道密钥的情况下,难以找到两个不同的消息具有相同的输出 B.消息认证码可以用于验证消息的发送者的身份 C.消息认证码可以用于验证信息的完整性 D.消息认证码可以用于加密消息 9.以下哪些攻击行为不属于主动攻击()。 A.偷听信道上传输的消息

现代密码学课后答案第二版讲解

现代密码学教程第二版 谷利泽郑世慧杨义先 欢迎私信指正,共同奉献 第一章 1.判断题 2.选择题 3.填空题 1.信息安全的主要目标是指机密性、完整性、可用性、认证性和不可否认性。 2.经典的信息安全三要素--机密性,完整性和可用性,是信息安全的核心原则。 3.根据对信息流造成的影响,可以把攻击分为5类中断、截取、篡改、伪造和重放,进一 步可概括为两类主动攻击和被动攻击。

4.1949年,香农发表《保密系统的通信理论》,为密码系统建立了理论基础,从此密码学 成为了一门学科。 5.密码学的发展大致经历了两个阶段:传统密码学和现代密码学。 6.1976年,W.Diffie和M.Hellman在《密码学的新方向》一文中提出了公开密钥密码的 思想,从而开创了现代密码学的新领域。 7.密码学的发展过程中,两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的《保密系统的通信理 论》和 1978年,Rivest,Shamir和Adleman提出RSA公钥密码体制。 8.密码法规是社会信息化密码管理的依据。 第二章 1.判断题 答案×√×√√√√××

2.选择题 答案:DCAAC ADA

3.填空题 1.密码学是研究信息寄信息系统安全的科学,密码学又分为密码编码学和密码分 析学。 2.8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法 5部分组成的。 3.9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案,从使用密钥策略上,可分为对称和 非对称。 4.10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制,它包括分组密码和序列 密码。

第三章5.判断 6.选择题

密码学在网络安全中的应用

密码学在网络安全中的应用 0 引言 密码学自古就有,从古时的古典密码学到现如今数论发展相对完善的现代密码学。加密算法也经历了从简单到复杂、从对称加密算法到对称和非对称算法并存的过程。现如今随着网络技术的发展,互联网信息传输的安全性越来越受到人们的关注,很需要对信息的传输进行加密保护,不被非法截取或破坏。由此,密码学在网络安全中的应用便应运而生。 1 密码的作用和分类 密码学(Cryptology )一词乃为希腊字根“隐藏”(Kryptós )及“信息”(lógos )组合而成。现在泛指一切有关研究密码通信的学问,其中包括下面两个领域:如何达成秘密通信(又叫密码编码学),以及如何破译秘密通信(又叫密码分析学)。密码具有信息加密、可鉴别性、完整性、抗抵赖性等作用。 根据加密算法的特点,密码可以分为对称密码体制和非对称密码体制,两种体制模型。对称密码体制加密和解密采用相同的密钥,具有很高的保密强度。而非对称密码体制加密和解密是相对独立的,加密和解密使用两种不同的密钥,加密密钥向公众公开,解密密钥只有解密人自己知道,非法使用者根据公开的加密密钥无法推算出解密密钥[1]。 2 常见的数据加密算法 2.1 DES加密算法 摘 要:本文主要探讨的是当今流行的几种加密算法以及他们在网络安全中的具体应用。包括对称密码体制中的DES加密算法和AES加密算法,非对称密码体制中的RSA加密算法和ECC加密算法。同时也介绍了这些加密方法是如何应用在邮件通信、web通信和keberos认证中,如何保证网络的安全通信和信息的加密传输的。 关键词:安全保密;密码学;网络安全;信息安全中图分类号:TP309 文献标识码:A 李文峰,杜彦辉  (中国人民公安大学信息安全系,北京 102600) The Applying of Cryptology in Network Security Li Wen-feng 1, Du Yan-hui 2 (Information security department, Chinese People’s Public Security University, Beijing 102600, China) Abstract: This article is discussing several popular encryption methods,and how to use this encryption method during security transmittion.There are two cipher system.In symmetrical cipher system there are DES encryption algorithm and AES encryption algorithm.In asymmetrical cipher system there are RSA encryption algorithm and ECC encryption algorithm. At the same time, It introduces How is these encryption applying in the mail correspondence 、the web correspondence and the keberos authentication,how to guarantee the security of the network communication and the secret of information transmits. Key words: safe security; cryptology; network security; information security DES 算法为密码体制中的对称密码体制,又被成为美国数据加密标准,是1972年美国IBM 公司研制的对称密码体制加密算法。其密钥长度为56位,明文按64位进行分组,将分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。 DES 加密算法特点:分组比较短、密钥太短、密码生命周期短、运算速度较慢。DES 工作的基本原理是,其入口参数有三个:Key 、Data 、Mode 。Key 为加密解密使用的密钥,Data 为加密解密的数据,Mode 为其工作模式。当模式为加密模式时,明文按照64位进行分组,形成明文组,Key 用于对数据加密,当模式为解密模式时,Key 用于对数据解密。实际运用中,密钥只用到了64位中的56位,这样才具有高的安全性。 2.2 AES加密算法 AES (Advanced Encryption Standard ):高级加密标准,是下一代的加密算法标准,速度快,安全级别高。2000年10月,NIST (美国国家标准和技术协会)宣布通过从15种候选算法中选出的一项新的密匙加密标准。Rijndael 被选中成为将来的AES 。Rijndael 是在1999年下半年,由研究员Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 创建的。AES 正日益成为加密各种形式的电子数据的实际标准。 算法原理:AES 算法基于排列和置换运算。排列是对数据重新进行安排,置换是将一个数据单元替换为另一个。 doi :10.3969/j.issn.1671-1122.2009.04.014

06计算机密码学试卷A

计算机密码学试卷A 学号:姓名:成绩: 班级:计算机科学与技术(信息安全)031预科、031、032班 一、选择与填空:(24分,每题2分) 1、5 mod 13的乘法逆元是:,负元是:。 2、从信息论的角度看,要提高密码的保密性,应该通过两个途径,一是通过:,二是。 3、DES密码有次迭代,它的加/解密算法仅不同。 4、有限状态自动机在流密码中的作用是:。 5、两密钥三DES加密算法中的加密可以表示为:。 6、强单向杂凑函数是指:。 7、在密钥的生成、分配、管理中KDC叫,它的作用是: 。 8、设已知乘数密码明文字母 J(9)对应于密文字母 P(15),即 9k mod 26 = 15, 密钥 k是:。 9、AES算法如果密钥为192位,则种子密钥阵列为:字节的阵列。 10、对一个分组,SHA要经过轮,步运算。 11、选择明文攻击的前提是:。 12、在认证协议中,时间戳的作用是为了防止攻击。 二、简答:(20分,每题5分) 1、简述CA机构为客户颁发公钥证书的过程,X.509公钥证书中主要包含了哪些项目。

2、简述DSS数字签名标准。 3、简述分组密码的密码反馈模式的工作原理,如果按照16bit反馈,使用DES工作 于密码反馈模式,这时如果某分组的密文中出现了1bit的错误,则此错误在怎样的情况下会影响以后分组的正确性?最多会影响几个分组? 4、怎么样去找一个大素数?素性检测的原理和作用是什么? 三、计算与证明:(56分) 1、用RSA加密:p=7,q=17,e=13,M=10。(4分)

2、求: 11的所有本原根(6分)。 3、用费尔玛和欧拉定理求:6208 mod 11 (4分) (1,3)表示y≡x3+x+3 mod 11 求: 4、椭圆曲线E 11 =3,计算其公钥。(4分) ①曲线上所有的点。(5分)②生成元G(1,4),私钥n A ③若明文为Pm = (4,7),k取2,计算密文Cm。(4分) x≡ 2 mod 3 4、求同余方程组:x≡ 4 mod 5 (5分) x≡ 6 mod 7

现代密码学教程课后部分答案考试比用

第一章 1、1949年,(A )发表题为《保密系统的通信理论》的文章,为密码系统建立了理论基础,从此密码学成了一门科学。 A、Shannon B、Diffie C、Hellman D、Shamir 2、一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成,而其安全性是由(D)决定的。 A、加密算法 B、解密算法 C、加解密算法 D、密钥 3、计算和估计出破译密码系统的计算量下限,利用已有的最好方法破译它的所需要的代价超出了破译者的破译能力(如时间、空间、资金等资源),那么该密码系统的安全性是(B )。 A无条件安全B计算安全C可证明安全D实际安全 4、根据密码分析者所掌握的分析资料的不同,密码分析一般可分为4类:唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击,其中破译难度最大的是(D )。 A、唯密文攻击 B、已知明文攻击 C、选择明文攻击 D、选择密文攻击 5、1976年,W.Diffie和M.Hellman在密码学的新方向一文中提出了公开密钥密码的思想,从而开创了现代密码学的新领域。 6、密码学的发展过程中,两个质的飞跃分别指1949年香农发表的保密系统的通信理论和公钥密码思想。 7、密码学是研究信息及信息系统安全的科学,密码学又分为密码编码学和密码分析学。 8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法5部分组成的。 9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案,从使用密钥策略上,可分为对称和非对称。 10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制,它包括分组密码和序列密码。 第二章 1、字母频率分析法对(B )算法最有效。 A、置换密码 B、单表代换密码 C、多表代换密码 D、序列密码 2、(D)算法抵抗频率分析攻击能力最强,而对已知明文攻击最弱。 A仿射密码B维吉利亚密码C轮转密码D希尔密码 3、重合指数法对(C)算法的破解最有效。 A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码 4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码,其密码体制采用的是(C )。 A置换密码B单表代换密码C多表代换密码D序列密码 5、在1949年香农发表《保密系统的通信理论》之前,密码学算法主要通过字符间的简单置换和代换实现,一般认为这些密码体制属于传统密码学范畴。 6、传统密码体制主要有两种,分别是指置换密码和代换密码。 7、置换密码又叫换位密码,最常见的置换密码有列置换和周期转置换密码。 8、代换是传统密码体制中最基本的处理技巧,按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分,代换密码主要分为两类:单表代换和多表代换密码。 9、一个有6个转轮密码机是一个周期长度为26 的6次方的多表代替密码机械装置。 第四章 1、在( C )年,美国国家标准局把IBM的Tuchman-Meyer方案确定数据加密标准,即DES。 A、1949 B、1972 C、1977 D、2001 2、密码学历史上第一个广泛应用于商用数据保密的密码算法是(B )。 A、AES B、DES C、IDEA D、RC6 3、在DES算法中,如果给定初始密钥K,经子密钥产生的各个子密钥都相同,则称该密钥K为弱密钥,DES算法弱密钥的个数为(B )。 A、2 B、4 C、8 D、16

密码学期末考试复习

填空题 1、密码学的主要任务是实现性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。 1、性是一种允许特定用户访问和阅读信息,而非授权用户对信息容不可理解的安全属性。在密码学中,信息的性通过加密技术实现。 2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。 3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。对于一次通信,必须确信通信的对端是预期的实体,这就涉及到身份的鉴别。 4、抗抵赖性 是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关容的安全特性。密码学通过对称加密或非对称加密,以及数字签名等技术,并借助可信机构或证书机构的辅助来提供这种服务。 5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议,以保证信息的性或认证性的方法。它主要研究密码算法的构造与设计,也就是密码体制的构造。它是密码理论的基础,也是系统设计的基础。 6、密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。它主要是对密码信息的解析方法进行研究。 7、明文(Plaintext)是待伪装或加密的消息(Message)。在通信系统中它可能是比特流,如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等。 8、密文(Ciphertext)是对明文施加某种伪装或变换后的输出,也可认为是不可直接理的字符或比特集,密文常用c表示。 9、加密(Encrypt )是把原始的信息(明文)转换为密文的信息变换过程。 10、解密(Decrypt)是把己加密的信息(密文)恢复成原始信息明文的过程。 11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码(Cipher),通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则,是用于信息加密和解密的数学函数。对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法,而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。加密算法和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进行的。 11、密钥(Secret Key )密码算法中的一个可变参数,通常是一组满足一定条件的随机序列 12、替代密码是指先建立一个替换表,加密时将需要加密的明文依次通过查表,替换为相应的字符,明文字符被逐个替换后,生成无任何意义的字符串,即密文,替代密码的密钥就是其替换表。

现代密码学小论文

目录 现代密码学的认识与应用 (1) 一、密码学的发展历程 (1) 二、应用场景 (1) 2.1 Hash函数 (1) 2.2应用场景分析 (2) 2.2.1 Base64 (2) 2.2.2 加“盐” (2) 2.2.3 MD5加密 (2) 2.3参照改进 (3) 2.3.1 MD5+“盐” (3) 2.3.2 MD5+HMAC (3) 2.3.3 MD5 +HMAC+“盐” (3) 三、总结 (4)

现代密码学的认识与应用 一、密码学的发展历程 密码学的起源的确要追溯到人类刚刚出现,并且尝试去学习如何通信的时候,为了确保他们的通信的机密,最先是有意识的使用一些简单的方法来加密信息,通过一些(密码)象形文字相互传达信息。接着由于文字的出现和使用,确保通信的机密性就成为一种艺术,古代发明了不少加密信息和传达信息的方法。 事实上,密码学真正成为科学是在19世纪末和20世纪初期,由于军事、数学、通讯等相关技术的发展,特别是两次世界大战中对军事信息保密传递和破获敌方信息的需求,密码学得到了空前的发展,并广泛的用于军事情报部门的决策。 20世纪60年代计算机与通信系统的迅猛发展,促使人们开始考虑如何通过计算机和通信网络安全地完成各项事务,从而使得密码技术开始广泛应用于民间,也进一步促进了密码技术的迅猛发展。 二、应用场景 2.1 Hash函数 Hash函数(也称杂凑函数、散列函数)就是把任意长的输入消息串变化成固定长度的输出“0”、“1”串的函数,输出“0”、“1”串被称为该消息的Hash值(或杂凑值)。一个比较安全的Hash函数应该至少满足以下几个条件: ●输出串长度至少为128比特,以抵抗攻击。对每一个给定的输入,计算 Hash值很容易(Hash算法的运行效率通常都很高)。 ●对给定的Hash函数,已知Hash值,得到相应的输入消息串(求逆)是计 算上不可行的。 ●对给定的Hash函数和一个随机选择的消息,找到另一个与该消息不同的 消息使得它们Hash值相同(第二原像攻击)是计算上不可行的。 ●对给定的Hash函数,找到两个不同的输入消息串使得它们的Hash值相同 (即碰撞攻击)实际计算上是不可行的Hash函数主要用于消息认证算法 构造、口令保护、比特承诺协议、随机数生成和数字签名算法中。 Hash函数算法有很多,最著名的主要有MD系列和SHA系列,一直以来,对于这些算法的安全性分析结果没有很大突破,这给了人们足够的信心相信它们是足够安全的,并被广泛应用于网络通信协议当中。

《密码学》期末考试试卷

新乡学院 2013-2014 学年度第一学期 《密码学》期末考试试卷 2010级信息与计算科学专业,考试时间:100分钟,考试方式:随堂考,满分100分 一、判断题(每小题2分,正确的在后面的括号内打“√”,错误的在后面的括号内打“×”) 1. 1976年,美国数据加密标准(DES)的公布使密码学的研究公开,从而开创了现在密码 学的新纪元,失眠墓穴发展史上的一次质的飞跃。() 2. 密码学的发展大致经历了两个阶段:传统密码学和现在密码学。() 3. 现在密码体质的安全性不应取决于不易改变的算法,而应取决于可是随时改变的密钥。 () 4. Hash函数也称为散列函数、哈希函数、杂凑函数等,是一个从消息空间到像空间的可逆 映射。() 5. 成熟的公钥密码算法出现以后,对称密码算法在实际中已无太大利用价值了。() 二、选择题(每小题2分,将正确答案的标号写在后面的括号内) 1. 若Alice要向Bob分发一个会话密钥,采用ElGamal公钥加密算法,那么Alice对该回 话密钥进行加密应该选用的是()(A)Alice的公钥(B)Alice的私钥(C)Bob的公钥(D)Bob的私钥 2. 下列算法中,不具有雪崩效应的是() (A)DES加密算法(B)序列密码的生成算法(C)哈希函数(D)RSA加密算法 3. 下列选项中,不是Hash函数的主要应用的是() (A)数据加密(B)数字签名(C)文件校验(D)认证协议 4. 对于二元域上的n元布尔函数,其总个数为()(A)n2(B)n22(C)n2(D)以上答案都不对 5. 下列密码算法中,不属于序列密码范畴的是() (A)RC4算法(B)A5算法(C)DES算法(D)WAKE算法 三、填空题(每小题1分,共20分) 1. 序列密码通常可以分为____序列密码和____序列密码。 2. 布尔函数是对称密码中策重要组件,其表示方法主要有____表示、____表示、____表示、 ____表示、____表示、____表示等。 3. 为了抗击各种已有的攻击方法,密码体制中的布尔函数的设计需要满足各种相应的设计 准则,这些设计准则主要有:________、________、________、________、________。 4. Hash函数就是把任意的长度的输入,通过散列函数,变换成固定长度的输出,该输出称 为____,Hash函数的单向性是指:____________________,Hash函数的抗碰撞性是指:________________。 5. 常用的公钥密码算法有:________、________、________、________。 四、简答题(每小题10分,共30分) 1. 简述RSA公钥密码体制中的密钥对的生成步骤、主要攻击方法以及防范措施。 2. 简述ElGamal公钥密码体制中的加密和解密过程。

密码学在电子商务中的应用

密码学在电子商务中的应用

密码学在电子商务中的应用 摘要 : 随着Internet的发展,电子商务已经逐渐成为人们进行商务活动的新模式。越来越多的人通过Internet进行商务活动。从而人们面对面的交易和作业变成网上相互不见面的操作,电子商务的发展前景十分诱人,但是由于没有国界、没有空间时间限制,可以利用互联网的资源和工具进行访问、攻击甚至破坏。而其安全问题也变得越来越突出,如何建立一个安全、便捷的电子商务应用环境,对心细提供足够的保护,已经成为商家和用户都十分关心的话题。本文从密码学基础,电子商务安全问题,电子商务中的信息安全技术出发进行分析。 关键词:密码学;电子商务;交易安全问题。 收稿日期:2011-06-11 中图分类号TP391 文献标识码 B 文章编号1007 - 7731 (2011) 23 - 40 – 02 作者简介:李春丹, 女, 理科部电子商务班大二学生,40926102。 互联网已经日渐融入到人类社会的各个方面中,网络防护与网络攻击之间的斗争也将更加激烈。这就对网络安全技术提出了更高的要求。未来的网络安全技术将会涉及到计算机网络的各个层次中,但围绕电子商务安全的防护技术将在未来几年中成为重点,如身份认证、授权检查、数据安全、通信安全等将对电子商务安全产生决定性影响。一,密码学基础 现代密码学研究信息从发端到收端的安全传输和安全存储,是研

究“知己知彼”的一门科学。其核心是密码编码学和密码分析学。前者致力于建立难以被敌方或对手攻破的安全密码体制,即“知己”;后者则力图破译敌方或对手已有的密码体制,即“知彼”。 编码密码学主要致力于信息加密、信息认证、数字签名和密钥管理方面的研究。信息加密的目的在于将可读信息转变为无法识别的内容,使得截获这些信息的人无法阅读,同时信息的接收人能够验证接收到的信息是否被敌方篡改或替换过;数字签名就是信息的接收人能够确定接收到的信息是否确实是由所希望的发信人发出的;密钥管理是信息加密中最难的部分,因为信息加密的安全性在于密钥。历史上,各国军事情报机构在猎取别国的密钥管理方法上要比破译加密算法成功得多。 密码分析学与编码学的方法不同,它不依赖数学逻辑的不变真理,必须凭经验,依赖客观世界觉察得到的事实。因而,密码分析更需要发挥人们的聪明才智,更具有挑战性。 现代密码学是一门迅速发展的应用科学。随着因特网的迅速普及,人们依靠它传送大量的信息,但是这些信息在网络上的传输都是公开的。因此,对于关系到个人利益的信息必须经过加密之后才可以在网上传送,这将离不开现代密码技术。 二,电子商务安全问题。 电子商务的一个重要技术特征是利用IT技术来传输和处理商业信息。因此,电子商务安全从整体上可分为两大部分:计算机网络安全和商务交易安全。

现代密码学教学大纲

《现代密码学》课程教学大纲 一课程说明 1.课程基本情况 课程名称:计算机基础 英文名称:Modern Cryptography 课程编号:2412216 开课专业:信息与计算科学 开课学期:第6学期 学分/周学时: 3 /3 课程类型:专业任选课 2.课程性质(本课程在该专业的地位作用) 本课程的主要目的是让学生学习和了解密码学的一些基本概念,理解和掌握古典密码体制、分组密码体制、公钥密码体制、流密码、数字签名和密码协议的基本概念、基本理论以及基本运算,领会密码体制设计与分析的基本思想与方法,理解密码产品的基本工作原理,以及培养学生在实践中解决问题的能力。本课程属于信息与计算科学专业的专业课程,是数学在信息安全中的一个重要应用,是一门理论性和应用性很强的课程。 3.本课程的教学目的和任务 (1)学生学习本课程之前,应具备《概率论》、《近世代数》和《计算机网络》等基础知识。在理解、掌握、了解三个能力层次上,对学生学习和掌握本课程知识有如下要求: ①理解:能识记密码学基础理论中的基本概念、原理和方法的涵义,并能表述和判断其是与非。 ②掌握:在理解的基础上,能较全面的掌握应用密码学的基本概念、基本原理、基本密码协议和基本技术,并熟练掌握一些典型的密码学方案,能表达基本内容和基本道理,分析相关问题的区别与联系。 ③了解:在掌握的基础上,能运用应用密码学的基本概念、基本原理、协议

和技术,阐释一般安全网络环境中密码产品如何利用密码学理论工作的原理,分析密码技术的实现过程和方法,并能应用有关原理和技术设计出一些简单的密码方案。 (2)课程教学重点与难点: ①教学重点:密码学的基本架构、基本概念、基本原理、基本密码协议和基本技术,以及密码学中一些典型的方案,能表达基本内容和基本道理。 ②教学难点:数学基础知识及其在密码学基本原理、基本密码协议和基本技术中的应用。 (3)课程教学方法与手段: 本课程采用讲授与学生自行练习相结合方式,其手段有: ①利用网络资源、多媒体等教学手段为教学服务,结合相关知识进行讲解 ②详细讲解相关内容,引导学生对此进行深入的思考与分析,勇于单独发表自己的见解; ③课前安排学生查找相关资料,课后布置书面作业,理论与实践相结合,让学生体会并领略密码技术,对密码学有更深刻的认识。 ③引导学生进行创新思维,力求提出新见解 (4)课程考核方法与要求 本课程考核以笔试为主。主要考核学生对基础理论,基本概念的掌握程度,以及学生实际应用能力。平时作业成绩占10%,期中考试成绩占20%,期末考试成绩占70%。 4.本课程与其他课程的关系 学生学习本课程之前,应具备《概率论》、《近世代数》和《计算机网络》等基础知识。

JNU2012密码学期末真题考题

密码学作业 作业要求 1按下面各题要求回答问题; 2上机进行实验 3索引二篇公开发表有关计算机密码学的文章。时间发表在2009年以后 4考试当日,答题前交到监考老师处(二篇文章,本作业) 二.密码体制分类 密码体制从原理上可分为两大类,即单钥体制和双钥体制。 单钥体制的加密密钥和解密密钥相同。采用单钥体制的系统的保密性主要取决于密钥的保密性,与算法的保密性无关,即由密文和加解密算法不可能得到明文。换句话说,算法无需保密,需保密的仅是密钥。 换句话说,算法无需保密,需保密的仅是密钥。根据单钥密码体制的这种特性,单钥加解密算法可通过低费用的芯片来实现。密钥可由发送方产生然后再经一个安全可靠的途径(如信使递送)送至接收方,或由第三方产生后安全可靠地分配给通信双方。如何产生满足保密要求的密钥以及如何将密钥安全可靠地分配给通信双方是这类体制设计和实现的主要课题。密钥产生、分配、存储、销毁等问题,统称为密钥管理。这是影响系统安全的关键因素,即使密码算法再好,若密钥管理问题处理不好,就很难保证系统的安全保密。单钥体制对明文消息的加密有两种方式:一是明文消息按字符(如二元数字)逐位地加密,称之为流密码;另一种是将明文消息分组(含有多个字符),逐组地进行加密,称之为分组密码。单钥体制不仅可用于数据加密,也可用于消息的认证。 双钥体制是由Diffie和Hellman于1976年首先引入的。采用双钥体制的每个用户都有一对选定的密钥:一个是可以公开的,可以像电话号码一样进行注册公布;另一个则是秘密的。因此双钥体制又称为公钥体制。 双钥密码体制的主要特点是将加密和解密能力分开,因而可以实现多个用户加密的消息只能由一个用户解读,或由一个用户加密的消息而使多个用户可以解读。前者可用于公共网络中实现保密通信,而后者可用于实现对用户的认证。 三.扩散和混淆 扩散和混淆是由Shannon提出的设计密码系统的两个基本方法,目的是抗击敌手对密码系统的统计分析。 所谓扩散,就是将明文的统计特性散布到密文中去,实现方式是使得明文的每一位影响密文中多位的值,等价于说密文中每一位均受明文中多位影响。 混淆是使密文和密钥之间的统计关系变得尽可能复杂,以使敌手无法得到密钥。因此即使敌手能得到密文的一些统计关系,由于密钥和密文之间的统计关系复杂化,敌手也无法得到密钥。 七.什么是零知识证明?下图表示一个简单的迷宫,C与D之间有一道门,需要知道秘密口令才能将其打开。P向V证明自己能打开这道门,但又不愿向V泄露秘密口令。可采用什么协议?

现代密码学10-11-A卷 重庆邮电大学

试题编号: 重庆邮电大学10-11学年第2学期 《现代密码学》试卷(期末)(A卷)(闭卷) 一、选择题(本大题共10题,每小题1分,共10分) 1.一个密码系统至少由明文、密文、加密算法、解密算法和密钥5部分组成,其安全性由()决定的。 A. 密文 B. 加密算法 C. 解密算法 D. 密钥 2.对密码的攻击可分为4类:唯密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击和选择密文攻击,其中破译难度最大的是()。 A. 唯密文攻击 B. 已知明文攻击 C. 选择明文攻击 D. 选择密文攻击 3.AES算法由以下4个不同的模块组成,其中()模块是非线性模块。 A. 字节代换 B. 行移位 C. 多表代换密码 D. 序列密码 4. DES密码算法中密钥长度为( ) A.64比特 B.128比特 C.256比特 D.160比特 5.目前,使用最广泛的序列密码是() A. RC4 B. A5 C. SEAL D. PKZIP 6.下列()不是Hash函数具有的特性。 A. 单向性 B. 可逆性 C. 压缩性 D. 抗碰撞性 7.设在RSA公钥密码体制中,公钥(e,n)=(13,35),则私钥d = () A. 11 B. 13 C. 15 D. 17 8.A收到B发给他的一个文件的签名,并要验证这个签名的有效性,那么签名验证算法需要A选用的密钥是() A. A的公钥 B. A的私钥 C. B的公钥 D. B的私钥 9. 在下列密钥中( )密钥的权限最高 A.工作密钥 B.会话密钥 C.密钥加密密钥 D.主密钥 《现代密码学》试卷第1页(共6页)

10. PGP是一个基于( )公钥密码体制的邮件加密软件。 A.RSA B.ElGamal C.DES D.AES 二、填空题(本大题共10空,每空1分,共10分) 1.IDEA密码算法中明文分组长度为比特,密钥长度为比特,密文长度为比特,加密和解密算法相同。 2. ElGamal公钥密码体制的安全性是基于的困难性。 3.密钥流的生成并不是独立于明文流和密文流的流密码称为。 4.SHA-1算法的主循环有四轮,每轮次操作,最后输出的摘要长度为。 5.Kerberos协议是一种向认证协议。 6.密钥托管加密体制主要由三部分组成:、和数据恢复分量。 三、名词解释(本大题共5小题,每小题4分,共20分) 1. 密码编码学 2. 数字签名 3.认证 《现代密码学》试卷第2页(共6页)

(完整版)密码学期末考试复习

填空题 1、密码学的主要任务是实现机密性、鉴别、数据完整性、抗抵赖性。 1、机密性是一种允许特定用户访问和阅读信息,而非授权用户对信息内容不可理解的安全属性。在密码学中,信息的机密性通过加密技术实现。 2、完整性数据完整性即用以确保数据在存储和传输过程中不被非授权修改的的安全属性。密码学可通过采用数据加密、报文鉴别或数字签名等技术来实现数据的完整性保护。 3、鉴别是一种与数据来源和身份鉴别有关的安全服务。鉴别服务包括对身份的鉴别和对数据源的鉴别。对于一次通信,必须确信通信的对端是预期的实体,这就涉及到身份的鉴别。 4、抗抵赖性 是一种用于阻止通信实体抵赖先前的通信行为及相关内容的安全特性。密码学通过对称加密或非对称加密,以及数字签名等技术,并借助可信机构或证书机构的辅助来提供这种服务。 5、密码编码学的主要任务是寻求有效密码算法和协议,以保证信息的机密性或认证性的方法。它主要研究密码算法的构造与设计,也就是密码体制的构造。它是密码理论的基础,也是保密系统设计的基础。 6、密码分析学的主要任务是研究加密信息的破译或认证信息的伪造。它主要是对密码信息的解析方法进行研究。 7、明文(Plaintext)是待伪装或加密的消息(Message)。在通信系统中它可能是比特流,如文本、位图、数字化的语音流或数字化的视频图像等。 8、密文(Ciphertext)是对明文施加某种伪装或变换后的输出,也可认为是不可直接理的字符或比特集,密文常用c表示。 9、加密(Encrypt )是把原始的信息(明文)转换为密文的信息变换过程。 10、解密(Decrypt)是把己加密的信息(密文)恢复成原始信息明文的过程。 11、密码算法(Cryptography Algorithm)也简称密码(Cipher),通常是指加、解密过程所使用的信息变换规则,是用于信息加密和解密的数学函数。对明文进行加密时所采用的规则称作加密算法,而对密文进行解密时所采用的规则称作解密算法。加密算法和解密算法的操作通常都是在一组密钥的控制下进行的。 11、密钥(Secret Key )密码算法中的一个可变参数,通常是一组满足一定条件的随机序列 12、替代密码是指先建立一个替换表,加密时将需要加密的明文依次通过查表,替换为相应的字符,明文字符被逐个替换后,生成无任何意义的字符串,即密文,替代密码的密钥就是其替换表。 13、根据密码算法加解密时使用替换表多少的不同,替代密码又可分为单表替代密码和多

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